准静态分析及注意问题

在模拟金属塑性成形过程（例如轧制、挤压、板料成形）时，经常要使用准静态分析。成形加工中的模型运动速度一般不会很快，所以应该属于静态分析的范畴，但成形加工一般都是大变形的复杂接触问题，如果用 Abaqus/Standard 做静态分析，计算时间会很长，甚至常常无法收敛。

如果使用 Abaqus/Explicit 进行准静态分析，就不存在收敛问题。“准静态分析”就是用慢速运动的 Abaqus/Explicit 动态分析模拟静态问题，其关键是要设置合适的加载速度、分析步时间、质量缩放系数等模型参数，避免加载速度过快导致的局部变形问题，使结果尽量接近静态分析的结果，否则即使能够得到分析结果，其计算结果往往也是错误的。

那么如何判断模型中的运动速度是否太快呢？一个重要标准是分析过程中模型的的动能（kinematic energy）一般不应超过内能（internal energy）的5% ~ 10%。动能所反映的是运动速度，内能所反映的是变形的程度。在 Visualization 功能模块中选择菜单 Result → History Output，可以绘制动能 ALLKE 和内能 ALLIE 随时间变化的曲线。

在进行准静态分析时，同样要遵循 Abaqus/Explicit 分析的一些重要原则（见附件）

由于 Abaqus/Explicit 不存在收敛问题，即使模型本身存在错误，也往往可以得出一个分析结果，需要靠读者自己判断这个结果是否正确、是否符合工程实际。

温馨提示：金属塑性成形过程并不一定都是静态或准静态的，如果模型的运动速度很快，存在高速冲击和碰撞，那么就应该使用普通的 Abaqus/Explicit  求解器进行动态分析，其分析目的就是模拟冲击效应所造成的局部变形，这时动能可能和内能的大小相仿，或者远远大于内能。